La red Minitrack fue la primera red de seguimiento por satélite de Estados Unidos que entró en funcionamiento en 1957. Se utilizó para rastrear los vuelos del Sputnik , el Vanguard , el Explorer y otros primeros proyectos espaciales. Minitrack fue la precursora de la Red de seguimiento de naves espaciales y adquisición de datos (STADAN) y de la Red de vuelos espaciales tripulados (MSFN).
Cuando a mediados de los años 50 se empezaron a proponer satélites, surgió naturalmente la cuestión de rastrearlos. Se consideraron tres enfoques:
Los métodos ópticos y de radar no requerían un objetivo cooperativo, pero tenían el gran problema de la adquisición, o de encontrar el objetivo en primer lugar, ya que tenían campos de visión muy pequeños. La propuesta del NRL necesitaba un transmisor en el objetivo, pero podía medir fácilmente un objetivo en cualquier lugar dentro de un campo de visión amplio. La propuesta del NRL fue aceptada y se convirtió en la base de las estaciones Minitrack.
De un documento histórico de la NASA: [1]
A principios de abril de 1955, Milton Rosen, John Mengel y Roger Easton se reunieron informalmente en el NRL y redactaron un documento titulado "Propuesta para un satélite rastreable mínimo (Minitrack)". No se mencionan fechas ni autores en este informe clave; pero, según Rosen, precedió solo unos días a un informe más formal titulado "Un programa de satélites científicos", [2] del 13 de abril de 1955, escrito por la rama de desarrollo de cohetes del NRL. El apéndice B de este documento se titulaba "El sistema Minitrack" y era casi idéntico a su predecesor de unos pocos días. El nombre "Minitrack", que ahora aparece por primera vez en papel, fue acuñado por John Mengel.
La propuesta original sólo contemplaba un par de estaciones, pero pronto se comprobó que no eran suficientes. Según la historia de la NASA: [3]
Antes de finales de 1955, las ideas cambiaron drásticamente. Primero, se comprendió que un solo par de estaciones proporcionaría una cobertura geográfica muy limitada, lo que dificultaría la adquisición de datos y haría muy lenta la acumulación de datos orbitales. A continuación se propuso la construcción de cuatro pares de estaciones en el sur de los EE. UU. La idea de una "valla de radio" estaba implícita en esta sugerencia; es decir, la creación de una larga cadena de patrones de antena superpuestos que el satélite debía intersecar con frecuencia. El problema era que la inclinación orbital planificada del satélite Vanguard lo mantendría alejado del sur de los EE. UU. durante demasiado tiempo. El siguiente paso lógico fue la construcción de una larga valla norte-sur que el satélite atravesaría en casi todas las órbitas. Pero el programa Vanguard no podía financiar una larga cadena de estaciones emparejadas; además, un estudio posterior pronto demostró que se podían calcular datos orbitales completos a partir del seguimiento angular (interferométrico) únicamente. Estos cambios de pensamiento se manifestaron en un informe que describía una cadena de nueve estaciones Minitrack individuales esparcidas a lo largo del meridiano 75 . Para pesar de algunos ingenieros, se abandonaron las capacidades de medición de distancia y velocidad.
La conveniencia técnica de las estaciones Minitrack en suelo extranjero era una cosa; más formidables eran la negociación del emplazamiento, la preparación del mismo y la logística. La situación era particularmente grave en los países sudamericanos que eran sensibles a las bases estadounidenses y donde las instalaciones de transporte y comunicación eran primitivas. Desafortunadamente, las estaciones Minitrack requerían lugares sin interferencias de radio que normalmente no coexisten con los también deseados enlaces de comunicación e instalaciones de suministro. [...]
El equipo de selección de emplazamientos había elegido seis emplazamientos sudamericanos: La Habana , Panamá , Quito , Lima , Antofagasta y Santiago ; pero ¿quién se haría cargo de la imponente tarea de instalar estaciones fuera de los Estados Unidos propiamente dichos? El ejército de los Estados Unidos, en virtud de su experiencia en el IAGS, era la elección lógica. En septiembre de 1956, el jefe de ingenieros del ejército inició la construcción en los seis emplazamientos a petición del NRL. Más concretamente, la tarea recayó en el grupo de trabajo especialmente creado para ello, el Project Vanguard Task Force, del Army Map Service. Cabe mencionar aquí que los emplazamientos sudamericanos, aunque cerca de grandes ciudades, se encontraban generalmente a cierta distancia de las instalaciones modernas y del ruido de radio asociado a ellas. El aislamiento y las condiciones primitivas causaron problemas logísticos y de moral de los operadores en los primeros tiempos.
Los sitios de Minitrack en los Estados Unidos continentales se establecieron con mayor facilidad. La Marina instaló y operó las estaciones Blossom Point y San Diego ; esta última se encontraba en la Estación Aérea Auxiliar Naval Brown, cerca de Chula Vista, California , y era operada por el Laboratorio de Electrónica Naval . Las estaciones en el área de alcance de Cabo Cañaveral se instalaron en cooperación con Gran Bretaña y fueron operadas por la Marina y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Después de deliberar sobre los requisitos de seguimiento, la logística y las instalaciones de apoyo, finalmente se eligieron Antigua y Gran Turca para las estaciones en el área de alcance en lugar de las inicialmente planeadas Barbuda y Mayaguana . [...]
La estación Blossom Point, a sólo 56 km al sureste de Washington, DC , entró en funcionamiento en julio de 1956 y pronto se utilizó como sede de formación para los operadores de Minitrack y como centro de pruebas para el equipo Minitrack. Durante el Año Internacional de la Aeronáutica y después, muchos extranjeros tomaron el curso Minitrack en Blossom Point. De hecho, la voluntad de la NRL y la NASA de emplear y formar a ciudadanos extranjeros en las estaciones Minitrack y STADAN facilitó enormemente la tarea de colocar instalaciones estadounidenses en suelo extranjero. Las estaciones Minitrack se han "ganado su lugar" muchas veces como representantes apolíticos y sin ataduras de los Estados Unidos.
La red completa de diez estaciones Minitrack se puso en funcionamiento durante octubre de 1957, y la undécima, en Woomera, Australia , se agregó un mes después. Ya debería ser evidente que la red Minitrack no era algo estático. Se añadían y quitaban estaciones según lo requería el programa espacial. Los satélites más grandes con mayor potencia de transmisión hicieron que estaciones como Antofagasta fueran redundantes. El acoso político en Cuba hizo evidente ya en septiembre de 1957 que la estación de La Habana probablemente tendría que ser trasladada.
Aunque una estación Minitrack podía medir los ángulos de los satélites con mucha precisión, utilizar esta información para determinar una órbita requería trabajo adicional. [4]
El 1 de octubre de 1957, el Minitrack estaba completo, salvo por la comprobación de algunos enlaces de teletipo y la calibración de algunas estaciones. Tres días después, el Sputnik-1 empezó a cruzar la valla del Minitrack cada 96 minutos, pero transmitía a 20 y 40 MHz. Los operadores del Minitrack sabían que el Sputnik-1 pasaba por encima, pero no podían seguirlo con interferómetros de 108 MHz.
El Sputnik 1 estaba transmitiendo en las bandas de radioaficionados y obtenía buena publicidad, ya que radioaficionados de todo el mundo captaban las señales. Los ingenieros de radio del ejército y muchos radioaficionados pasaron la noche del 4 de octubre de 1957 construyendo y modificando su equipo para el seguimiento Doppler. Los datos orbitales brutos estaban disponibles en un día. En el NRL, el equipo de Minitrack ya había comenzado a modificar Minitrack para la recepción de 40 MHz. Alertados por los anuncios de radio sobre el lanzamiento del Sputnik, trabajaron hasta altas horas de la noche cortando dipolos de 40 MHz y planificando modificaciones de la red. Se instalaron rápidamente cruces de 40 MHz en Blossom Point, San Diego y Lima; y, más tarde, en Santiago y Woomera. En varios días, se estaban recibiendo buenos datos de seguimiento. De hecho, el Sputnik 1 y el Sputnik 2 le dieron a Minitrack buenas pruebas. [5]
Cuando unos meses más tarde se lanzaron los satélites estadounidenses Explorer y Vanguard, Minitrack pudo rastrearlos fácilmente. Esto funcionó tan bien que los interferómetros Minitrack también formaron el método básico de rastreo de la posterior red STADAN. [6]
La última estación principal Minitrack del IGY entró en funcionamiento en Woomera durante octubre de 1957. Aparte de algunos cambios menores y la adición de sitios y la reconstrucción de instalaciones temporales, no se realizaron cambios importantes en Minitrack hasta que se instaló la gran antena paraboloide de 26 m en el nuevo sitio de Fairbanks en mayo de 1962. [...] Durante este período, la red Minitrack rastreó fácilmente los pocos satélites científicos relativamente simples que pasaban por encima. Fue una época de intensa planificación, investigación y desarrollo, ya que la nación planificó programas espaciales que pronto saturarían las capacidades de Minitrack. [7]
A medida que los satélites se hicieron más grandes y sofisticados, surgieron una serie de problemas que Minitrack no podía solucionar bien y algunas capacidades que no eran necesarias. Entre ellas se encontraban:
Para satisfacer estas nuevas necesidades, se realizaron una serie de cambios fundamentales en la red Minitrack: [11]
La red resultante de principios de la década de 1960 se denominó Red de Seguimiento de Naves Espaciales y Adquisición de Datos , o STADAN.
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